In het 15e-eeuwse Duitsland ontwikkelde Johannes Gutenberg een drukpers, een machine die massaproductie van teksten mogelijk maakte. Het wordt door velen beschouwd als een van de belangrijkste technologische ontwikkelingen van het laatste millennium.

Hoewel Gutenberg vaak de eer krijgt als de uitvinder van de drukpers, hadden de Koreanen ergens eerder, ongeveer 5000 mijl verderop, al een mobiele drukpers ontwikkeld.

Het lijdt geen twijfel dat Oost-Aziaten eerst waren. Het lijdt ook geen twijfel dat de uitvinding van Gutenberg in Europa een veel grotere impact had.

"Wat niet bekend is, is of Gutenberg op de hoogte was van de Koreaanse drukkunst of niet. En als we licht op die vraag zouden kunnen werpen, zou dat wereldschokkend zijn", zegt Uwe Bergmann, een professor in de natuurkunde aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, die, met UW–Madison, afgestudeerd natuurkundestudent Minhal Gardezi, maakt deel uit van een groot, interdisciplinair team dat historische teksten analyseert.

"Maar zelfs als we dat niet doen, kunnen we veel leren over vroege drukmethoden, en dat zal al een groot inzicht zijn", voegt Bergmann eraan toe.

Deze teksten bevatten pagina's uit een Gutenberg-bijbel en confucianistische teksten, en ze helpen bij het onderzoeken van deze vragen. Het team bestaat uit 15e-eeuwse Koreaanse tekstexperts, Gutenberg-experts, papierexperts, inktexperts en nog veel meer.

Hoe zijn twee natuurkundigen uiteindelijk betrokken geraakt bij een schijnbaar zeer niet-natuurkundig cultureel erfgoedproject? Bergmann had eerder gewerkt aan andere historische tekstanalyses, waar hij pionierde met de toepassing van een techniek die bekend staat als röntgenfluorescentie (XRF) beeldvorming.

Bij XRF-beeldvorming stuurt een krachtige machine, een synchrotron genaamd, een intense en zeer kleine röntgenstraal - ongeveer de diameter van een mensenhaar - op een pagina met tekst in een hoek van 45 graden. De straal wekt elektronen op in de atomen waaruit de tekst bestaat, waardoor een ander elektron de ruimte nodig heeft die de eerste heeft achtergelaten (alle materie bestaat uit atomen, die nog kleinere componenten bevatten die elektronen worden genoemd).

Het tweede elektron verliest daarbij energie en die energie komt vrij als een kleine lichtflits. Een detector die strategisch in de buurt is geplaatst, pikt dat licht op, of zijn röntgenfluorescentie, en meet zowel de intensiteit als het deel van het lichtspectrum waartoe het behoort.

"Elk afzonderlijk element op het periodiek systeem zendt een röntgenfluorescentiespectrum uit dat uniek is voor dat atoom wanneer het wordt geraakt met een hoogenergetische röntgenstraling. Op basis van zijn 'kleur' ​​weten we precies welk element aanwezig is", zegt Gardezi . "Het is een zeer nauwkeurig instrument dat je alle elementen vertelt die zich op elke locatie in een monster bevinden."

Met deze informatie kunnen onderzoekers effectief een elementaire kaart van het document maken. Door snel een pagina over de röntgenstraal te scannen, kunnen ze een opname maken van het XRF-spectrum op elke pixel. Eén pagina kan meerdere miljoenen XRF-spectra produceren.

Deze zomer maakten Bergmann en Gardezi deel uit van een team dat XRF-scanning gebruikte in het SLAC National Accelerator Laboratory in Californië om elementaire kaarten van verschillende grote gebieden te produceren op basis van originele pagina's van een eerste editie, 42-regelige Gutenbergbijbel (die teruggaat tot 1450 tot 1455 A.D.) en van Koreaanse teksten die dateren uit het begin van die eeuw.

Ze scanden de teksten met een snelheid van ongeveer één pixel per 10 milliseconden en filterden de gegevens vervolgens op elementaire handtekening, waardoor kaarten met een hoge resolutie werden verkregen van welke elementen aanwezig zijn en in welke relatieve hoeveelheden.

In zekere zin is het werk als het graven naar schatten van een oude kaart - Gardezi zegt dat de onderzoekers niet precies weten waar ze naar op zoek zijn, maar dat ze het meest geïnteresseerd zijn in het onverwachte.

Zo presenteerde ze onlangs vroege resultaten van scans aan het team, om aan te tonen dat de aanpak had gewerkt en dat de onderzoekers verschillende elementen konden onderscheiden. Het blijkt dat dit niet is wat het team het meest interessant vond.

"In plaats daarvan besteedden deze geleerden 15 tot 20 minuten aan het praten over:'Waarom is (dit element) aanwezig?' en het bedenken van hypothesen', zegt Gardezi. "Als natuurkundigen zouden we niet eens herkennen of iets verrassend is of niet. Het is echt dit interdisciplinaire aspect dat ons vertelt waar we naar moeten zoeken, wat het rokende pistool is."

Naarmate er meer vragen rijzen op basis van de elementanalyses, zullen Bergmann en Gardezi het team helpen om deze vragen kwantitatief te beantwoorden. Ze zijn al van plan om enkele vroege afdrukken in het lab opnieuw te maken - met bekende typen, papier en inkt - en deze XRF-scans vervolgens te vergelijken met de originelen.

Het onderzoek zal misschien nooit definitief uitwijzen of Gutenberg op de hoogte was van de Koreaanse persen of dat hij zijn pers onafhankelijk heeft ontwikkeld. Maar zonder toegang tot de originele persen zelf, bevatten deze teksten de enige aanwijzingen om de aard van deze transformatieve machines te begrijpen.

"Hoe meer je erover leest, hoe meer je leert dat er minder zekerheid is over verschillende dingen die te maken hebben met vroege drukpersen", zegt Bergmann. "Misschien stelt deze techniek ons ​​in staat om deze afdrukken als een tijdcapsule te zien en een onschatbaar inzicht te krijgen in dit keerpunt in de menselijke geschiedenis." + Verder verkennen

AI gebruiken om de ontbrekende gaten in oude teksten op te vullen